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JP5636099B2 - Zinc-manganese silicate light-emitting material containing metal particles and preparation method thereof - Google Patents
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Description

本発明は発光材料及びその調製方法に関し、具体的には金属粒子含有の、マンガンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料及びその調製方法に関する。   The present invention relates to a light emitting material and a method for preparing the same, and more particularly to a manganese-doped zinc silicate green light emitting material containing metal particles and a method for preparing the same.

近年、電界放出素子は、その運行電圧が低く、エネルギー消費が少なく、偏光コイルの必要がなく、X線輻射もなく、抗輻射及び磁界干渉などの長所を有するため注目されており、電界放出陰極と発光材料との結合は高明度、高演色の電界放出光源を得ることができ、表示、各種の指示、普通の照明などの分野に応用できる。   In recent years, field emission devices have attracted attention because they have advantages such as low operating voltage, low energy consumption, no need for polarizing coils, no X-ray radiation, anti-radiation and magnetic field interference. The combination of the light emitting material and the light emitting material can provide a field emission light source with high brightness and color rendering, and can be applied to fields such as display, various instructions, and ordinary illumination.

性能の優良な電界放出素子を製作することの重要な要因の1つは高性能蛍光粉の調製である。現在電界放出素子に採用される蛍光材料は主に従来の陰極線管及び投影型テレビキネスコープに用いられている硫化物系、酸化物系及び硫黄酸化物系蛍光粉である。例えば中国特許第200410025310.5号は低温固相反応によってマンガンドーピングされた珪酸亜鉛緑色蛍光粉を調製する方法を開示した。該方法はメソポーラス二酸化珪素、亜鉛塩及び第二マンガン塩を原料とし、精確に秤取されたメソポーラス酸化ケイ素が亜鉛塩及び第二マンガン塩のアルコール溶液に分散され、乾燥した後、中性ガスの保護下で、750℃〜950℃下で焼成し、固相反応してマンガンドーピングされた珪酸亜鉛高効率緑色蛍光粉を調製する。該方法により調製されたマンガンドーピングされた珪酸亜鉛は色純度が高いが、発光効率が高くない。   One of the important factors in producing a field emission device with excellent performance is the preparation of high-performance fluorescent powder. Fluorescent materials currently used in field emission devices are mainly sulfide-based, oxide-based and sulfur oxide-based fluorescent powders used in conventional cathode ray tubes and projection television kinescopes. For example, Chinese Patent No. 200410025310.5 disclosed a method for preparing manganese-doped zinc silicate green fluorescent powder by low temperature solid state reaction. In this method, mesoporous silicon dioxide, zinc salt, and manganic salt are used as raw materials, and accurately weighed mesoporous silicon oxide is dispersed in an alcohol solution of zinc salt and manganic salt, dried, and then neutralized. Under protection, it is calcined at 750 ° C. to 950 ° C. and subjected to solid phase reaction to prepare manganese-doped zinc silicate high-efficiency green fluorescent powder. Manganese-doped zinc silicate prepared by this method has high color purity but not high luminous efficiency.

本発明が解決しようとする技術的課題は、安定性がよい及び発光強度が高い、金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料及びその調製方法を提供することにある。   The technical problem to be solved by the present invention is to provide a metal particle-containing zinc ion-doped zinc silicate green light emitting material having good stability and high emission intensity, and a method for preparing the same.

本発明の技術的課題を解決する技術的手段は、金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を提供し、その化学式がZn2−xSiO:Mn、Mであり、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01である。 Technical means for solving the technical problem of the present invention, containing metal particles, providing manganese ions doped zinc silicate green light emitting material, its chemical formula Zn 2-x SiO 4: Mn x, be M y In the formula, M is a metal, the range of x value is 0.001 ≦ x ≦ 0.1, and the range of y value is 0.00001 ≦ y ≦ 0.01.

本発明の発光材料において、前記金属MがAg、Au、Ptのうちの1種である。x値の範囲が0.001≦x≦0.08、y値の範囲が0.00001≦y≦0.005である。   In the light emitting material of the present invention, the metal M is one of Ag, Au, and Pt. The x value range is 0.001 ≦ x ≦ 0.08, and the y value range is 0.00001 ≦ y ≦ 0.005.

また、金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法を提供し、前記方法は、
金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製するステップ1と、
化学量論比に基づいて、亜鉛イオンを源とする化合物と、マンガンイオンを源とする化合物と、ステップ1の金属粒子含有のシリカエーロゲルとを秤取し且つ混合して混合物を得て、各源とする化合物の化学量論比が化学式Zn2−xSiO: Mn、Mにおける相応する元素のモル比に基づいており、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であるステップ2と、
ステップ2における混合物を保温焼結し、冷却し、研磨した後、前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を得るステップ3と、を含む。
In addition, a method for preparing a metal ion-containing, zinc ion-doped zinc silicate green light emitting material is provided,
Preparing a silica aerogel containing metal particles, step 1;
Based on the stoichiometric ratio, the zinc ion source compound, the manganese ion source compound, and the metal particle-containing silica aerogel of step 1 are weighed and mixed to obtain a mixture, stoichiometry formula Zn 2-x SiO 4 of the compound to each source: Mn x, based on the molar ratio of the element corresponding in M y, wherein, M is a metal, the range of x values 0 Step 2 in which .001 ≦ x ≦ 0.1 and the range of y values is 0.00001 ≦ y ≦ 0.01;
And step 3 of obtaining the zinc ion-doped zinc silicate green light emitting material containing the metal particles after heat-sintering, cooling and polishing the mixture in step 2.

本発明の方法において、前記ステップ1における金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製するステップは、まず、秤取したシリカエーロゲルを、金属の対応する化合物を含有するエタノール溶液に加え、50℃〜75℃下で0.5時間〜3時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに60℃〜150℃下で乾燥し、乾燥された原料を研磨した後、600℃〜1300℃下で0.5時間〜3時間焼成するステップを含む。前記金属粒子が金属Ag、Au、Ptのうちの1種で、前記Agの対応する化合物が硝酸銀、前記Auの対応する化合物がHAuCl、前記Ptの対応する化合物がHPtClである。 In the method of the present invention, the step of preparing the silica aerogel containing metal particles in the step 1 includes first adding the weighed silica aerogel to an ethanol solution containing a corresponding compound of metal, and The mixture is stirred at 0.5 ° C. for 3 to 3 hours, then sonicated for 10 minutes, further dried at 60 ° C. to 150 ° C., the dried raw material is polished, Baking for 5 hours to 3 hours. The metal particles are one of metals Ag, Au, and Pt, the corresponding compound of Ag is silver nitrate, the corresponding compound of Au is HAuCl 4 , and the corresponding compound of Pt is HPtCl 4 .

前記ステップ2において、前記亜鉛イオンを源とする化合物が酸化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、及びシュウ酸亜鉛のうちの1種、前記マンガンイオンを源とする化合物が酸化マンガン、酢酸マンガン、炭酸マンガン、及びシュウ酸マンガンのうちの1種である。   In step 2, the zinc ion source compound is one of zinc oxide, zinc nitrate, zinc acetate, and zinc oxalate, and the manganese ion source compound is manganese oxide, manganese acetate, manganese carbonate. , And one of manganese oxalate.

前記ステップ3において、焼結温度が1000℃〜1400℃、焼結時間が1時間〜10時間であり、保温焼結が空気雰囲気内に行われる。   In step 3, the sintering temperature is 1000 ° C. to 1400 ° C., the sintering time is 1 hour to 10 hours, and the heat insulation sintering is performed in an air atmosphere.

従来の技術と比べ、本発明における、金属粒子を含有するマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料は金属元素が添加されるため、陰極線の励起下で、金属はZnSiO:Mn界面と表面プラズモン効果を発生し、この効果はZnSiO:Mnの発光性能を有効に向上し、それによって、本発明の発光材料の発光輝度を増加した。また、本発明の調製方法はステップが簡単で、操作しやすく、焼成温度が低く、且つコストが低い。 Compared with the prior art, in the present invention, the manganese ion-doped zinc silicate green light-emitting material containing metal particles is added with a metal element, so that under the excitation of the cathode ray, the metal has a Zn 2 SiO 4 : Mn interface. A surface plasmon effect was generated, and this effect effectively improved the light emission performance of Zn 2 SiO 4 : Mn, thereby increasing the light emission luminance of the light emitting material of the present invention. In addition, the preparation method of the present invention has simple steps, is easy to operate, has a low firing temperature, and is low in cost.

本発明の金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法のフローシートである。3 is a flow sheet of a method for preparing a manganese ion-doped zinc silicate green light emitting material containing metal particles of the present invention. 本発明の実施例4によって調製された金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料とZn1.992SiO:Mn0.008発光材料との陰極線発光スペクトル対比図である。陰極線発光スペクトルは、5KV加速電圧の陰極線の励起下で、島津RF−5301PCスペクトル装置を検出器として分析された。Example metal particles containing prepared by 4 of the present invention, manganese ions doped zinc silicate green light emitting material and the Zn 1.992 SiO 4: a cathodoluminescence spectrum comparison diagram between Mn 0.008 luminescent material. The cathode ray emission spectrum was analyzed using a Shimadzu RF-5301PC spectrum device as a detector under excitation of a cathode ray at a 5 KV acceleration voltage.

本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明白にするため、以下、図面及び実施例に合わせて、本発明に対してさらに詳細に説明する。理解すべきなのは、ここで説明する具体的な実施例は本発明を解釈するために用いられているもののみであり、本発明を制限するものではない。   In order to make the objects, technical solutions and advantages of the present invention clearer, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and examples. It should be understood that the specific embodiments described herein are only used to interpret the present invention and are not intended to limit the present invention.

本発明は、金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を提供し、その化学式がZn2−xSiO:Mn、Mであり、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01である。 The present invention, containing metal particles, providing manganese ions doped zinc silicate green light emitting material, its chemical formula Zn 2-x SiO 4: a Mn x, M y, wherein, M is a metal, x The value range is 0.001 ≦ x ≦ 0.1, and the y value range is 0.00001 ≦ y ≦ 0.01.

本発明の発光材料において、前記金属MがAg、Au、Ptのうちの1種である。x値の範囲が0.001≦x≦0.08、y値の範囲が0.00001≦y≦0.005である。   In the light emitting material of the present invention, the metal M is one of Ag, Au, and Pt. The x value range is 0.001 ≦ x ≦ 0.08, and the y value range is 0.00001 ≦ y ≦ 0.005.

図1は、本発明の調製方法のフローシートを示し、該調製方法は、
金属粒子を含有し、孔径が20nm〜100nm、気孔率が92%〜98%であるシリカエーロゲルを調製するステップS01と、
化学量論比に基づいて、亜鉛イオンを源とする化合物と、マンガンイオンを源とする化合物と、ステップS01の金属粒子含有のシリカエーロゲルとを秤取し且つ混合して混合物を得て、各源とする化合物の化学量論比が化学式Zn2−xSiO: Mn、Mにおける相応する元素のモル比に基づいており、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であるステップS02と、
ステップS02における混合物を空気雰囲気において保温焼結し、室温まで冷却し研磨した後、前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を得るステップS03とを含む。
FIG. 1 shows a flow sheet of the preparation method of the present invention,
Preparing a silica aerogel containing metal particles, having a pore size of 20 nm to 100 nm and a porosity of 92% to 98%;
Based on the stoichiometric ratio, the zinc ion source compound, the manganese ion source compound, and the metal particle-containing silica airgel of step S01 are weighed and mixed to obtain a mixture, stoichiometry formula Zn 2-x SiO 4 of the compound to each source: Mn x, based on the molar ratio of the element corresponding in M y, wherein, M is a metal, the range of x values 0 Step S02 in which .001 ≦ x ≦ 0.1 and the y value range is 0.00001 ≦ y ≦ 0.01;
And step S03 of obtaining a zinc ion-doped zinc silicate green light emitting material containing the metal particles after the mixture in step S02 is heated and sintered in an air atmosphere, cooled to room temperature and polished.

本発明の方法において、前記ステップS01における金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製する段階は、まず、秤取したシリカエーロゲルを、金属の対応する化合物を含有するエタノール溶液に加え、50℃〜75℃下で0.5時間〜3時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに60℃〜150℃下で乾燥し、乾燥された原料を研磨した後、600℃〜1300℃下で0.5時間〜3時間焼成する段階を含む。前記金属粒子が金属Ag、Au、Ptのうちの1種で、前記Agの対応する化合物が硝酸銀、前記Auの対応する化合物がHAuCl、前記Ptの対応する化合物がHPtClである。 In the method of the present invention, in the step of preparing the silica aerogel containing metal particles in the step S01, first, the weighed silica aerogel is added to an ethanol solution containing a corresponding compound of metal, and 50 ° C to 75 ° C. The mixture is stirred at 0.5 ° C. for 3 to 3 hours, then sonicated for 10 minutes, further dried at 60 ° C. to 150 ° C., the dried raw material is polished, Calcination for 5 to 3 hours. The metal particles are one of metals Ag, Au, and Pt, the corresponding compound of Ag is silver nitrate, the corresponding compound of Au is HAuCl 4 , and the corresponding compound of Pt is HPtCl 4 .

前記ステップS02において、前記亜鉛イオンを源とする化合物が酸化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、及びシュウ酸亜鉛のうちの1種で、前記マンガンイオンを源とする化合物が酸化マンガン、酢酸マンガン、炭酸マンガン、及びシュウ酸マンガンのうちの1種である。   In step S02, the zinc ion source compound is one of zinc oxide, zinc nitrate, zinc acetate, and zinc oxalate, and the manganese ion source compound is manganese oxide, manganese acetate, carbonic acid. One of manganese and manganese oxalate.

前記ステップS03において、焼結温度が1000℃〜1400℃、焼結時間が1時間〜10時間である。   In step S03, the sintering temperature is 1000 ° C. to 1400 ° C., and the sintering time is 1 hour to 10 hours.

本発明の、金属粒子を含有し、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料は、金属元素が添加されるため、陰極線の励起下で貴金属Ag、AuまたはPtがZnSiO:Mn界面と表面プラズモン効果を発生し、この効果はZnSiO:Mnの発光性能が有効に向上することによって、本発明の発光材料の発光明度を増加した。また、本発明の調製方法は、ステップが簡単で、操作しやすく、焼成温度が低く、且つコストが低い。 The zinc silicate green light-emitting material containing metal particles and doped with manganese ions according to the present invention contains a metal element, so that noble metal Ag, Au, or Pt has a Zn 2 SiO 4 : Mn interface under the excitation of a cathode ray. A surface plasmon effect was generated, and this effect increased the light emission brightness of the light emitting material of the present invention by effectively improving the light emission performance of Zn 2 SiO 4 : Mn. In addition, the preparation method of the present invention has simple steps, is easy to operate, has a low firing temperature, and is low in cost.

以下、複数の実施例を通じて、本発明の、金属粒子を含有し、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の異なる調製方法及びその他の特徴などを説明する。   Hereinafter, different preparation methods and other features of the zinc silicate green light emitting material containing metal particles and doped with manganese ions according to the present invention will be described through a plurality of examples.

実施例1 Zn1.999SiO:Mn0.001、Au0.00001緑光発光材料を調製する
まず、シリカエーロゲル0.3を秤取し、10mlの、0.5×10−5mol/Lクロロ金酸(HAuCl)含有のエタノール溶液に加え、50℃下で3時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに60℃の温度の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、600℃下で4時間事前焼成し、その後硝酸亜鉛1.5144g、炭酸マンガン0.0005g及び金(Au)含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1000℃下で10時間焼成保温し、その後室温まで冷却して、Zn1.999SiO:Mn0.001、Au0.00001新型緑光発光材料を得る。この発光材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
Example 1 Preparation of Zn 1.999 SiO 4 : Mn 0.001 , Au 0.00001 green light emitting material First, silica airgel 0.3 was weighed and 10 ml of 0.5 × 10 −5 mol / The sample was added to an ethanol solution containing L chloroauric acid (HAuCl 4 ), stirred at 50 ° C. for 3 hours, then sonicated for 10 minutes, further dried at a temperature of 60 ° C., and the dried sample was Polish and homogenize, pre-fire at 600 ° C. for 4 hours, then weigh 1.5144 g of zinc nitrate, 0.0005 g of manganese carbonate and 0.2404 g of silica airgel containing gold (Au) and mix uniformly. , and 10 hours calcined kept under 1000 ° C. in air, and then cooled to room temperature, Zn 1.999 SiO 4: obtained Mn 0.001, the Au 0.00001 new green light emitting material . This luminescent material can emit green light under the excitation of a cathode ray, has good luminescent performance and high color purity.

実施例2 Zn1.94SiO:Mn0.06、Ag0.001緑光発光材料を調製する
まずシリカエーロゲル1.0を秤取し、30mlの、5.43×10−4mol/LAgNO含有のエタノール溶液に溶解し、70℃下で0.5時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに150℃の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、1000℃下で0.5時間事前焼成する。その後シュウ酸亜鉛(ZnC) 1.1904g、シュウ酸マンガン(MnC)0.0343g及びAg含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1200℃下で6時間焼成保温し、その後室温まで冷却して、Zn1.94SiO: Mn0.06, Ag0.001新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
Example 2 Preparation of Zn 1.94 SiO 4 : Mn 0.06 , Ag 0.001 green light emitting material First, silica airgel 1.0 was weighed and 30 ml of 5.43 × 10 −4 mol / LAgNO. 3 and dissolved in an ethanol solution containing 3 and stirred at 70 ° C. for 0.5 hour, then sonicated for 10 minutes, further dried at 150 ° C., and the dried sample was polished and homogenized. Pre-baking at 1000 ° C. for 0.5 hour. Then zinc oxalate (ZnC 2 O 4) 1.1904g, manganese oxalate (MnC 2 O 4) were uniformly mixed and weighed silica airgel 0.2404g of 0.0343g and Ag-containing, 1200 ° C. in air Then, the mixture is heated and held for 6 hours and then cooled to room temperature to obtain a Zn 1.94 SiO 4 : Mn 0.06 , Ag 0.001 new green light emitting material. This material can emit green light under the excitation of a cathode ray, has good light emission performance and high color purity.

実施例3 Zn1.92SiO:Mn0.08、Pt0.005緑光発光材料を調製する
まずシリカエーロゲル1.0を秤取し、30mlの、2.72×10−3mol/LHPtCl含有のエタノール溶液に溶解し、70℃下で0.5時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに150℃の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、1000℃下で0.5時間事前焼成する。その後1.4093gの酢酸亜鉛(Zn(CHCO))、0.0554gの酢酸マンガン(Mn(CHCO))及びPt含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1300℃下で4時間焼成保温する。その後室温まで冷却して、Zn1.92SiO:Mn0.08、Pt0.005新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光を発射でき、発光性能がよく、色純度が高い。
Example 3 Preparation of Zn 1.92 SiO 4 : Mn 0.08 , Pt 0.005 green light emitting material First, silica airgel 1.0 was weighed and 30 ml of 2.72 × 10 −3 mol / LHPtCl. 4 dissolved in ethanol solution, stirred at 70 ° C. for 0.5 hour, then sonicated for 10 minutes, further dried at 150 ° C., the dried sample was polished and homogenized, Pre-baking at 1000 ° C. for 0.5 hour. Thereafter, 1.4093 g of zinc acetate (Zn (CH 3 CO 2 ) 2 ), 0.0554 g of manganese acetate (Mn (CH 3 CO 2 ) 2 ), and 0.2404 g of Pt-containing silica airgel were weighed uniformly. And the mixture is calcined at 1300 ° C. for 4 hours. Thereafter, it is cooled to room temperature to obtain a Zn 1.92 SiO 4 : Mn 0.08 , Pt 0.005 new green light emitting material. This material can emit green light under the excitation of a cathode ray, has good light emitting performance, and high color purity.

実施例4 Zn1.992SiO:Mn0.008、Ag0.0007緑光発光材料を調製する
まずシリカエーロゲル0.4を秤取し、15mlの、3.13×10−4mol/LAgNO含有のエタノール溶液に溶解し、60℃下で1.5時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに70℃の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、800℃下で2時間事前焼成する。その後、酸化亜鉛(ZnO)0.6486g、炭酸マンガン(MnCO)0.0037g及び焼成後Ag含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1250℃下で4時間焼成保温する。その後、室温まで冷却して、Zn1.992SiO:Mn0.008,Ag0.0007新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
Example 4 Preparation of Zn 1.992 SiO 4 : Mn 0.008 , Ag 0.0007 green light emitting material First, silica airgel 0.4 was weighed and 15 ml of 3.13 × 10 −4 mol / LAgNO. 3 and dissolved in an ethanol solution containing 3 and stirred at 60 ° C. for 1.5 hours, then sonicated for 10 minutes, further dried under 70 ° C., and the dried sample was polished and homogenized. Pre-bake at 800 ° C. for 2 hours. Thereafter, 0.6486 g of zinc oxide (ZnO), 0.0037 g of manganese carbonate (MnCO 3 ), and 0.2404 g of Ag-containing silica airgel after firing were weighed and mixed uniformly, and the mixture was air-treated at 1250 ° C. for 4 hours. Keep fired. Then cooled to room temperature, Zn 1.992 SiO 4: Mn 0.008 , obtaining Ag 0.0007 new green luminescent material. This material can emit green light under the excitation of a cathode ray, has good light emission performance and high color purity.

図2は、Zn1.992SiO:Mn0.008発光材料と本実施例4により調製された珪酸塩発光材料との陰極線発光スペクトル対比図であり、曲線10が本実施例4により調製された珪酸塩発光材料を指し、曲線11がZn1.992SiO:Mn0.008発光材料を指す。図2から分かるように、本実施例4により調製された発光材料の発光強度が、AgドーピングされなかったZn1.992SiO:Mn0.008蛍光粉の50%も超えた。本実施例4により調製された発光材料は、安定性がよく、発光効率が高い特徴を有する。 FIG. 2 is a cathode ray emission spectrum contrast diagram of the Zn 1.992 SiO 4 : Mn 0.008 luminescent material and the silicate luminescent material prepared according to Example 4, and the curve 10 is prepared according to Example 4. The silicate luminescent material is shown, and the curve 11 indicates the Zn 1.992 SiO 4 : Mn 0.008 luminescent material. As can be seen from FIG. 2, the luminescence intensity of the luminescent material prepared according to Example 4 exceeded 50% of the Zn 1.992 SiO 4 : Mn 0.008 fluorescent powder that was not Ag-doped. The light-emitting material prepared according to Example 4 is characterized by good stability and high luminous efficiency.

実施例5 Zn1.9SiO:Mn0.1、Au0.01緑光発光材料を調製する
まずシリカエーロゲル1.0を秤取し、30mlの、5.43×10−3mol/LHAuCl含有のエタノール溶液に溶解し、70℃下で0.5時間撹拌する。その後10分間超音波処理し、さらに150℃の条件下で乾燥させ、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、1400℃下で1時間事前焼成し、その後酸化亜鉛(ZnO)0.6186g、酸化マンガン(MnO)0.0284g及びAu含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1200℃下で4時間焼成保温する。その後室温まで冷却して、Zn1.9SiO:Mn0.1、Au0.01新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
Example 5 Preparation of Zn 1.9 SiO 4 : Mn 0.1 , Au 0.01 green light emitting material First, silica airgel 1.0 was weighed and 30 ml of 5.43 × 10 −3 mol / LHAuCl. Dissolve in ethanol solution containing 4 and stir at 70 ° C. for 0.5 hour. The sample was then sonicated for 10 minutes, further dried under conditions of 150 ° C., the dried sample was polished to be uniform, pre-fired at 1400 ° C. for 1 hour, and then zinc oxide (ZnO) 0.6186 g, Manganese oxide (MnO) 0.0284 g and Au-containing silica airgel 0.2404 g are weighed and mixed uniformly, and the mixture is baked and kept at 1200 ° C. for 4 hours in air. Thereafter, it is cooled to room temperature to obtain a Zn 1.9 SiO 4 : Mn 0.1 , Au 0.01 new green light emitting material. This material can emit green light under the excitation of a cathode ray, has good light emission performance and high color purity.

以上、説明した実施例は、本発明の好適な実施例にすぎず、本発明を制限するものではない。本発明の主旨及び原則内に行われたいずれの修正、等価の変更及び改良等は、すべて本発明の保護範囲内に含まれるべきである。   The embodiments described above are merely preferred embodiments of the present invention and do not limit the present invention. Any modifications, equivalent changes and improvements made within the spirit and principle of the present invention should be included in the protection scope of the present invention.

Claims (8)

金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料において、
前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の化学式がZn2−xSiO:Mn、Mであり、式中、MがAg、Au、Ptのうちの1種で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であることを特徴とする、金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料。
In a zinc ion silicate green light emitting material doped with manganese ions, containing metal particles,
The metal particle-containing chemical formula of the manganese ions doped zinc silicate green light emitting material Zn 2-x SiO 4: Mn x, a M y, wherein, M is Ag, Au, In one of Pt Silicic acid containing metal particles and doped with manganese ions, wherein x value range is 0.001 ≦ x ≦ 0.1 and y value range is 0.00001 ≦ y ≦ 0.01 Zinc green light emitting material.
x値の範囲が0.001≦x≦0.08、y値の範囲が0.00001≦y≦0.005であることを特徴とする、請求項1に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料。   2. The manganese-containing metal particle according to claim 1, wherein the x value range is 0.001 ≦ x ≦ 0.08 and the y value range is 0.00001 ≦ y ≦ 0.005. 3. Ion-doped zinc silicate green light emitting material. 金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法であって、
金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製するステップ1と、
化学量論比に基づいて、亜鉛イオンを源とする化合物と、マンガンイオンを源とする化合物と、ステップ1の金属粒子含有のシリカエーロゲルとを秤取し且つ混合して混合物を得て、各源とする化合物の化学量論比が化学式Zn2−xSiO:Mn、Mにおける相応する元素のモル比に基づいており、式中、MがAg、Au、Ptのうちの1種で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であるステップ2と、
ステップ2における混合物を保温焼結し、冷却し、研磨した後、前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を得るステップ3と、
を含むことを特徴とする、金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。
A method for preparing a manganese ion-doped zinc silicate green light emitting material containing metal particles,
Preparing a silica aerogel containing metal particles, step 1;
Based on the stoichiometric ratio, the zinc ion source compound, the manganese ion source compound, and the metal particle-containing silica aerogel of step 1 are weighed and mixed to obtain a mixture, stoichiometry formula Zn 2-x SiO 4 of the compound to each source: Mn x, based on the molar ratio of the element corresponding in M y, wherein, M is Ag, Au, of Pt 1 in seeds, the range of x values is 0.001 ≦ x ≦ 0.1, and step 2 range of y values is 0.00001 ≦ y ≦ 0.01,
Step 3 to obtain a zinc ion-doped zinc silicate green light-emitting material containing the metal particles after heat-sintering, cooling and polishing the mixture in Step 2;
A method for preparing a zinc silicate green light-emitting material containing metal particles and doped with manganese ions.
前記ステップ1における金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製するステップは、まず、秤取したシリカエーロゲルを、金属の対応する化合物を含有するエタノール溶液に加え、50℃〜75℃下で0.5時間〜3時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに60℃〜150℃下で乾燥し、乾燥された原料を研磨した後、600℃〜1300℃下で0.5時間〜3時間焼成するステップを含むことを特徴とする、請求項に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。 In the step of preparing the silica aerogel containing metal particles in the step 1, first, the weighed silica aerogel is added to an ethanol solution containing a corresponding compound of metal, and 0.5 to 50 ° C. to 75 ° C. Stirred for 3 hours, then sonicated for 10 minutes, further dried at 60 ° C to 150 ° C, polished raw material, then fired at 600 ° C to 1300 ° C for 0.5 hours to 3 hours The method for preparing a zinc silicate green light emitting material doped with manganese ions and containing metal particles according to claim 3 , wherein the method comprises the step of: 前記Agの対応する化合物が硝酸銀、前記Auの対応する化合物がHAuCl、前記Ptの対応する化合物がHPtClであることを特徴とする、請求項に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。 The metal ion according to claim 3 , wherein the corresponding compound of Ag is silver nitrate, the corresponding compound of Au is HAuCl 4 , and the corresponding compound of Pt is HPtCl 4. Method for preparing doped zinc silicate green light emitting material. 前記ステップ2において、前記亜鉛イオンを源とする化合物が酸化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、及びシュウ酸亜鉛のうちの1種、前記マンガンイオンを源とする化合物が酸化マンガン、酢酸マンガン、炭酸マンガン、及びシュウ酸マンガンのうちの1種であることを特徴とする、請求項に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。 In step 2, the zinc ion source compound is one of zinc oxide, zinc nitrate, zinc acetate, and zinc oxalate, and the manganese ion source compound is manganese oxide, manganese acetate, manganese carbonate. The method for preparing a zinc silicate green light-emitting material doped with manganese ions and containing metal particles according to claim 3 , wherein the material is one of manganese oxalate and manganese oxalate. 前記ステップ3において、焼結温度が1000℃〜1400℃、焼結時間が1時間〜10時間であることを特徴とする、請求項に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。 In step 3, the sintering temperature is 1000 ° C. to 1400 ° C., and wherein the sintering time is 1 hour to 10 hours, is manganese ion doping contain metal particles as claimed in claim 3 silicate Preparation method of zinc green light emitting material. 前記ステップ3において、保温焼結が空気雰囲気内に行われることを特徴とする、請求項に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。 In Step 3, characterized in that the thermal insulation sintering is performed in an air atmosphere, a process for the preparation of zinc silicate green light emitting material is manganese ion doping contain metal particles according to claim 3.
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